La protección del tomate contra plagas y enfermedades es un desafío constante para los agricultores. La aplicación intensiva de insecticidas sintéticos y fungicidas ha sido la estrategia dominante, pero sus impactos negativos en el medio ambiente y la salud humana impulsan la búsqueda de alternativas sostenibles. El desarrollo de cultivares resistentes a insectos y virus representa una solución prometedora, que puede reducir significativamente los niveles de infestación e infección, y ser implementada eficientemente dentro de un sistema de manejo integrado.
Variedades de Tomate Silvestre con Resistencia Natural
Investigaciones recientes se centran en el estudio de variedades de tomate silvestre que poseen una resistencia natural a diversas plagas. Estas especies, al estar estrechamente relacionadas con los tomates domesticados, ofrecen un vasto reservorio genético para el mejoramiento.
Resistencia a la Mosca Blanca de los Invernaderos (Trialeurodes vaporariorum)
La mosca blanca de los invernaderos, Trialeurodes vaporariorum, es una plaga polífaga que provoca pérdidas económicas significativas. Un estudio evaluó el efecto de antibiosis y antixenosis de tres variedades de tomate en esta plaga, tanto en condiciones de laboratorio como de invernadero.
- La variedad silvestre Solanum habrochaites fue la menos atractiva para los adultos en las pruebas de antixenosis.
- Además, Solanum habrochaites demostró un bajo desarrollo en las ninfas del insecto en los ensayos de antibiosis, en comparación con S. lycopersicum cv Floradade.
- La especie S. pimpinellifolium mostró una resistencia media en ambas evaluaciones.
El alto nivel de resistencia de la línea LA0407, derivada de estas investigaciones, puede servir como base para el mejoramiento genético del tomate, enfocándose en el desarrollo de variedades resistentes.
Manejo de la Mosca Blanca en el Cultivo del Tomate - Mario Gastelum
Tricomas Glandulares: La Defensa del Tomate
Algunos tomates silvestres tienen una resistencia a los insectos en niveles muy altos. Este rasgo, que es la resistencia a los insectos, está vinculado a una estructura en las hojas de las plantas llamada tricomas glandulares. Estos son crecimientos pequeños, parecidos a pelos, que le dan a los tomates su sensación «difusa» y que tienen sustancias químicas específicas que conferirán resistencia a una amplia gama de plagas.
Investigadores de la Universidad de West Virginia están trabajando para comprender la genética de los rasgos económicamente importantes en los productos más populares del mundo, con el objetivo de desarrollar un tomate que requiera poco o nada de pesticida. Su proyecto busca identificar los genes que producen tricomas y, finalmente, llevar el rasgo de resistencia a los insecticidas al tomate domesticado. Para esto, cruzarán un tomate silvestre con un Micro-Tom, una variedad enana que crece rápidamente.
Se analizará el tricoma tipo 4, uno de varios tipos de crecimientos pequeños, similares a pelos, en el exterior de las plantas, y el azúcar acílico que produce. Acylsugar es un compuesto cargado de grasa que los insectos evitan, lo que ayuda a crear resistencia a las plagas en la planta. Las plantas que cumplan con niveles específicos de resistencia a las plagas se volverán a cruzar con el micro-tomate para producir un tomate con la semejanza del micro-tom y la resistencia a las plagas del tomate silvestre.
Una vez que se comprenda la genética detrás del desarrollo de los tricomas tipo 4 en los tomates, esta ciencia podría aplicarse a otros cultivos importantes como la papa, que también enfrenta grandes problemas con las plagas.
Resistencia a Virus en el Tomate
Los virus representan otra amenaza importante para los cultivos de tomate, causando deformación de hojas y decoloración de frutos, lo que resulta en pérdidas de rendimiento. La identificación de nuevas fuentes de resistencia genética es crucial para generar cultivares de tomate resistentes a virus.
Virus Rugoso Marrón del Tomate (ToBRFV)
El virus rugoso marrón del tomate (ToBRFV) es un virus emergente que podría causar miles de millones de dólares en daños a la industria del tomate en Estados Unidos y en todo el mundo. Este virus infecta tomates, pimientos y cultivos similares, se transmite por las semillas y supera los genes de resistencia de los cultivares comerciales actuales. Se propaga fácilmente cuando plantas sanas entran en contacto con equipos, manos o ropa contaminados, o con plantas o partes de plantas infectadas. La manera más eficaz para que los agricultores y productores controlen el virus es prevenir el contacto con él, lo que incluye la limpieza, la desinfección y el mantenimiento de las áreas de cultivo limpias.
Investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del USDA y sus universidades colaboradoras descubrieron que una línea de tomate desarrollada hace 30 años muestra buena resistencia al ToBRFV. Esta línea de tomate NN, que expresa el gen N del tabaco, fue creada por la genetista molecular de plantas del ARS, Barbara Baker, y sus colegas del Centro de Expresión Génica de Plantas en Albany, California. Ellos aislaron el gen N de un pariente silvestre del tabaco que confiere resistencia al virus del mosaico del tabaco (TMV) y desarrollaron la línea NN de tomate resistente al TMV.
Kai Ling, fitopatólogo investigador del ARS, y su equipo de investigación descubrieron que la línea NN del tomate es resistente al ToBRFV a 22 °C (71,6 °F), pero la resistencia disminuye a temperaturas más altas, como 30 °C (86 °F). Esto es característico de varios genes de resistencia, incluida la resistencia al TMV mediada por N. Comprender el papel de la temperatura en la producción es importante, ya que es un factor ambiental significativo que influye considerablemente en las interacciones entre huésped y patógeno.
Desde el inicio del brote del ToBRFV, hace más de cinco años, BASF ha buscado activamente soluciones, ofreciendo a los productores una gama de variedades de semillas de tomate resistentes al virus a través de su cartera de productos Nunhems®. Estas variedades cumplen los requisitos de los diferentes niveles de la cadena de valor agroalimentaria. En 2020, BASF lanzó su primera variedad de tomate resistente al ToBRFV, Teenon F1, en México, seguida un año después por Blindon, Brovian, Strongton y Azovian, todas tipo Saladette con buena resistencia al virus del fruto rugoso y gran adaptabilidad a diferentes lugares críticos, como España, Turquía y Marruecos.
El ToBRFV se detectó por primera vez en Jordania en 2014 y desde entonces se ha propagado a muchas de las principales áreas de producción de tomate de todo el mundo. Aunque en algunos países ya es endémico, todavía hay algunos donde no está presente, como, por ejemplo, Australia y Brasil.
Tomates Genéticamente Modificados contra la Tuta Absoluta
El insecto minador Tuta absoluta se ha convertido en una de las principales plagas que amenazan los cultivos de tomate en todo el mundo, y sin la gestión adecuada puede causar pérdidas de entre el 80 y el 100 % de la producción.
Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) han llevado a cabo un estudio que muestra cómo plantas de tomate genéticamente modificadas aumentan su resistencia a la plaga del insecto Tuta absoluta. En este trabajo, se investigó el efecto in vivo de un inhibidor de serín proteasa (BTI-CMe) y un inhibidor de cisteín proteasa (Hv-CPI2) aislados de la planta de la cebada sobre el insecto Tuta absoluta.
Para ello, se introdujeron ambos inhibidores por separado y también juntos en plantas transgénicas de tomate. Las larvas de Tuta absoluta alimentadas con las plantas transgénicas dobles mostraron una notable reducción de peso y solo el 56 % de las larvas alcanzó la etapa adulta. Los resultados mostraron una disminución en la actividad tripsina larvaria. Además, los inhibidores de proteasas en las plantas transgénicas de tomate atrajeron a especies de insectos depredadores de la Tuta absoluta, como el Nesidiocoris tenuis, pero no tuvieron efectos sobre ellos.
También se estudió si los mecanismos defensivos de las plantas se activaban en los tomates transgénicos. Curiosamente, la expresión de la cistatina de cebada promovía la defensa de la planta, induciendo el gen del inhibidor de proteasa 2 (Pin2) endógeno del tomate e inducible por herida.
Objetivos del Desarrollo de Tomates Resistentes
La investigación en tomates resistentes a plagas y enfermedades busca hacer que el cultivo de tomates sea más ecológico y sostenible, reduciendo el uso de pesticidas y, en última instancia, ofreciendo productos agrícolas más seguros para consumir.
El proyecto GENEMICS tiene como objetivo incrementar la eficiencia productiva del tomate con una planta resistente a las enfermedades del suelo, para evitar o reducir el uso de tratamientos fitosanitarios durante el cultivo, reducir el consumo de fertilizantes de síntesis y favorecer un mejor aprovechamiento del agua de cultivo. En GENEMICS participan la empresa Symborg, miembro de la plataforma AgritechMurcia, y las empresas Capital Genetic y Pelemix, con el apoyo del Grupo de Riego del CEBAS.
Los aspectos más importantes de la investigación son identificar genes resistentes a las plagas, obtener un genotipo resistente a las plagas y poner esas nuevas variedades a disposición de los obtentores y, en última instancia, de los agricultores y jardineros. La clave para hacer que las nuevas variedades estén ampliamente disponibles es que los investigadores proporcionen kits de herramientas de mejoramiento a los fitomejoradores, quienes pueden utilizar marcadores genéticos y seleccionar plantas que sean resistentes a los insectos sin tener que hacer ellos mismos pruebas de resistencia de amplio espectro. Esto permitirá a los mejoradores hacer que cualquier tipo de tomate sea resistente.
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